高速公路工程取土棄渣場(chǎng)水土保持分析評(píng)價(jià)

馬曉賓，梁星光，黃詩雄

（洛陽水利建設(shè)投資集團(tuán)有限公司，河南 洛陽 471000）

1 概況

某高速公路工程沿線橫跨西淅、淅川兩地，氣候類型屬北亞熱帶季風(fēng)型大陸性氣候，多年平均氣溫15.70 ℃，歷史極端最高氣溫42.60 ℃，最低氣溫-13.20 ℃。全年不小于10 ℃有效積溫5 600 ℃，最大凍土深度12 cm，全年無霜期為236 d。多年平均降水量為804.30 mm，年平均日照時(shí)數(shù)2 019 h。多年平均蒸發(fā)量為1 508.90 mm，年平均風(fēng)速2.60 m/s。路線所經(jīng)區(qū)域土壤類型主要為褐土、潮土，植被類型亞熱帶落葉闊葉林帶。工程全線位于丹江口庫區(qū)及上游國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)范圍內(nèi)。項(xiàng)目區(qū)屬水力侵蝕類型區(qū)，土壤侵蝕類型屬西南紫色土區(qū)，在河南水土保持規(guī)劃一級(jí)分區(qū)中屬西南紫色土區(qū)，二級(jí)分區(qū)中屬秦巴山山地區(qū)，三級(jí)分區(qū)中屬丹江口水庫周邊山地丘陵水質(zhì)維護(hù)保土區(qū)，容許土壤流失量為500 t/（km2·a）。線路涉及土壤侵蝕強(qiáng)度以輕度侵蝕為主，綜合確定沿線土壤侵蝕模數(shù)為1 000 t/（km2·a）。

2 取土場(chǎng)水土保持分析評(píng)價(jià)

根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，沿線實(shí)際布設(shè)1 處取土場(chǎng)，取深11～19 m，為崗地取土，占地類型為林地，為批復(fù)水保方案設(shè)計(jì)范圍外新增取土場(chǎng)，批復(fù)水保方案未布設(shè)取土場(chǎng)。取土場(chǎng)選址的水土保持分析評(píng)價(jià)表見表1。

表1 取土場(chǎng)選址的水土保持分析評(píng)價(jià)表

綜上所述，取土場(chǎng)選址除不滿足3.2.4第1、3條規(guī)定外，實(shí)際布設(shè)取土場(chǎng)選址未設(shè)置在崩塌、滑坡危險(xiǎn)區(qū)及泥石流易發(fā)區(qū)內(nèi)，不涉及河道取土（石、砂）。方案依據(jù)水土保持相關(guān)規(guī)范要求，補(bǔ)充設(shè)計(jì)取土場(chǎng)，對(duì)取土邊坡栽植攀緣植物，取土平臺(tái)進(jìn)行綠化。取土場(chǎng)選址符合水土保持限制性規(guī)定要求。

3 棄渣場(chǎng)水土保持分析評(píng)價(jià)

3.1 棄渣場(chǎng)選址分析

在實(shí)際施工中受線路變化、征地、渣場(chǎng)優(yōu)化等因素影響，實(shí)際設(shè)置25處棄渣場(chǎng)與批復(fù)水保方案設(shè)計(jì)的19處棄渣場(chǎng)相比，棄渣場(chǎng)數(shù)量增加6處，全部為批復(fù)水保方案設(shè)計(jì)范圍外新增棄渣場(chǎng)，棄渣總量471.71萬m3，占地49.64 hm2。

3.2 棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估結(jié)論

根據(jù)水利部水土保持司關(guān)于印發(fā)《水利部水土保持設(shè)施驗(yàn)收技術(shù)評(píng)估工作要點(diǎn)的通知》的相關(guān)規(guī)定，原則上堆渣量超過50 萬m3或者最大堆渣高度超過20 m 的棄渣場(chǎng)應(yīng)開展穩(wěn)定性評(píng)估，編制穩(wěn)定性評(píng)估報(bào)告，其他棄渣場(chǎng)應(yīng)根據(jù)棄渣場(chǎng)選址、堆渣量、堆渣高度和渣場(chǎng)周邊重要防護(hù)設(shè)施情況，開展必要的穩(wěn)定性評(píng)估。根據(jù)《水利部辦公廳關(guān)于印發(fā)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持設(shè)施自主驗(yàn)收規(guī)程（試行）的通知》的相關(guān)要求，重要防護(hù)對(duì)象（指4 級(jí)及以上棄渣場(chǎng)等容易發(fā)生水土流失危害及隱患的工程部位）需編制穩(wěn)定性評(píng)估報(bào)告，明確安全穩(wěn)定結(jié)論且結(jié)論為穩(wěn)定。某高速公路實(shí)際布設(shè)25 處棄渣場(chǎng)，沿線棄渣場(chǎng)等級(jí)為4～5 級(jí)，其中4 級(jí)棄渣場(chǎng)11 處，5 級(jí)棄渣場(chǎng)14處。

3.2.1 4級(jí)（含）以上棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估

3.2.1.1 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法。

根據(jù)棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估報(bào)告，報(bào)告中根據(jù)各棄渣場(chǎng)地質(zhì)情況及《水利水電工程水土保持技術(shù)規(guī)范》、《滑坡防治設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范，棄渣場(chǎng)抗滑穩(wěn)定計(jì)算方法采用瑞典圓弧法對(duì)標(biāo)段范圍內(nèi)渣場(chǎng)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算。渣場(chǎng)正常工況下抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許最小值為1.15～1.20，非正常工況下抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許最小值為1.05。

3.2.1.2 棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估報(bào)告評(píng)估結(jié)論

根據(jù)棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估報(bào)告，通過對(duì)沿線11處4級(jí)棄渣場(chǎng)進(jìn)行資料收集、地形測(cè)繪、地質(zhì)勘查，根據(jù)收集相關(guān)數(shù)據(jù)、調(diào)查及勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估分析工作，明確棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性結(jié)論，完成了棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估工作。評(píng)估報(bào)告主要結(jié)論為沿線11 處棄渣場(chǎng)在規(guī)范要求的工況下，棄渣場(chǎng)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求，棄渣場(chǎng)穩(wěn)定。各棄渣場(chǎng)穩(wěn)定分析評(píng)估結(jié)論詳見表2。

表2 棄渣場(chǎng)穩(wěn)定分析評(píng)估結(jié)果匯總表

3.2.2 5級(jí)棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性評(píng)估

3.2.2.1 棄渣場(chǎng)邊坡穩(wěn)定計(jì)算方法

根據(jù)《某高速公路施工圖》對(duì)棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算。由于工程沿線棄渣以石渣為主，棄渣場(chǎng)邊坡穩(wěn)定分析按石渣場(chǎng)情況進(jìn)行。渣場(chǎng)邊坡穩(wěn)定計(jì)算按瑞典圓弧滑動(dòng)法（總應(yīng)力法），采用理正巖土計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算工況考慮正常運(yùn)用情況及非常運(yùn)用情況。沿線棄渣場(chǎng)等級(jí)為5級(jí)，根據(jù)《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》；5級(jí)棄渣場(chǎng)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)正常運(yùn)用為1.15，非常運(yùn)用為1.05。由于缺少棄渣場(chǎng)相關(guān)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告，在進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析時(shí)，參數(shù)指標(biāo)采用《某高速公路施工圖兩階段施工圖設(shè)計(jì)》工程地質(zhì)勘察報(bào)告中渣場(chǎng)附近相關(guān)地勘數(shù)據(jù)。

3.2.2.2 計(jì)算結(jié)果及分析

根據(jù)渣場(chǎng)邊坡、開挖、填筑高度和上述邊坡穩(wěn)定計(jì)算公式進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析。計(jì)算結(jié)果詳見表3。

表3 棄渣場(chǎng)邊坡穩(wěn)定計(jì)算成果表

由表3可知，沿線5級(jí)棄渣場(chǎng)的邊坡正常運(yùn)用情況下穩(wěn)定系數(shù)為1.21～1.79 大于1.15，符合規(guī)范要求值；非常運(yùn)用情況下穩(wěn)定系數(shù)為1.10～1.52大于1.05，棄渣場(chǎng)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求，棄渣場(chǎng)穩(wěn)定。

3.3 棄渣場(chǎng)選址綜合評(píng)價(jià)

經(jīng)水土保持分析評(píng)價(jià)，沿線各棄渣場(chǎng)選址綜合評(píng)價(jià)如下：NO.1、NO.2、NO.4～NO.7、NO.10～NO.19、NO.21～NO.25 號(hào)共21處棄渣場(chǎng)坡腳下游無公共設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施、居民點(diǎn)等敏感因素，以上21處棄渣場(chǎng)選址合理，且11處棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)論為穩(wěn)定。NO.3 處棄渣場(chǎng)坡腳下游約120 m 處有居民點(diǎn)，根據(jù)《水利水、電水土保持工程技術(shù)規(guī)范》10.4.2 棄渣場(chǎng)與居住區(qū)、城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)的安全防護(hù)距離大于等于2 H，經(jīng)分析，NO.3棄渣場(chǎng)下游居民點(diǎn)均在安全防護(hù)距離之外，且該處處棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)論為穩(wěn)定，選址基本合理。

NO.8、NO.9共2處棄渣場(chǎng)坡腳下游約80～150 m處有河道通過，棄渣場(chǎng)選址不在河道管理范圍內(nèi)，且2處棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)論為穩(wěn)定，因此NO.8、NO.9選址合理。NO.20棄渣場(chǎng)坡腳下游約100 m處為S335，棄渣場(chǎng)選址在完全范圍內(nèi)，且該處棄渣場(chǎng)穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)論為穩(wěn)定，因此NO.20選址合理。

4 結(jié)語

綜上所述，經(jīng)水土保持分析，取土場(chǎng)選址符合水土保持限制性規(guī)定要求。沿線25處棄渣場(chǎng)中下游有居民點(diǎn)及基礎(chǔ)設(shè)施的均在安全防護(hù)距離之外，加強(qiáng)防護(hù)措施后基本不影響下游安全，選址基本合理，方案建議下階段棄渣場(chǎng)整治施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖設(shè)計(jì)要求落實(shí)各項(xiàng)防護(hù)措施。

參與文獻(xiàn)：

［1］張薇，鮑學(xué)英.基于改進(jìn)灰靶的鐵路棄渣場(chǎng)生態(tài)環(huán)境影響等級(jí)評(píng)價(jià)研究［J］.工程管理學(xué)報(bào)，2020（6）.

［2］陳永，黃英豪.山區(qū)鐵路棄渣防護(hù)技術(shù)及資源化利用現(xiàn)狀［J］.再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2020（12）.

［3］鄭六益，程云，莫默.高原鐵路大型棄渣場(chǎng)工程特征與穩(wěn)定性研究［J］.路基工程，2021（5）.